(57)【要約】【課題】  外部電源を使用することなく、パッケージ内部の換気排気を行う排気ファンを、油圧を用いて自己完結的に駆動できるようにしたガスタービン装置を提供する。【解決手段】  防音エンクロージャ１０内にガスタービン１４と減速機１６とを収納してパッケージ化したガスタービン装置において、油圧ポンプ３２と、油圧ポンプ３２により圧送される油圧によって駆動される油圧モータ２８を有し、パッケージ内部の換気排気を行う排気ファン２６を備えた。【選択図】        図１
2005299681.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
防音エンクロージャの内部にガスタービンと減速機とを収納してパッケージ化したガスタービン装置において、
油圧ポンプと、
該油圧ポンプにより圧送される油圧によって駆動される油圧モータを有し、前記パッケージ内部の換気排気を行う排気ファンを備えたことを特徴とするガスタービン装置。
【請求項２】
前記油圧モータに作動油を供給する供給ラインと、前記油圧モータから作動油を排出する排出ラインとをバイパスラインで繋ぎ、このバイパスラインに油圧モータの下流側の作動油を上流側に戻す逆止弁を設けたことを特徴とする請求項１記載のガスタービン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば排水機場のポンプ駆動用に使用され、装置の小型コンパクト化を図って設置スペースを小さくできるようにパッケージ化したガスタービン装置に係り、特にパッケージ内の換気排気を油圧を用いて自己完結的に行えるようにしたガスタービン装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、排水機場のポンプ駆動用原動機としては、維持管理の簡素化や機場周辺に及ぼす騒音や振動などの環境問題等に対応し易いことから、近年ガスタービンを使用することが増えている。また、これらの設備においては、装置全体がコンパクトとなって排水機場における設置スペースを縮小できることから、防音エンクロージャの内部にガスタービンと減速機とを収納してパッケージ化したガスタービン装置とポンプとを組合せたポンプ装置が開発されている。
【０００３】
この種の防音エンクロージャの内部にガスタービンと減速機とを収納してパッケージ化したガスタービン装置にあっては、ガスタービンの放熱等により、パッケージ内部の温度が上昇し、パッケージ内の温度が規定の値を超えた場合に、ガスタービン本体やパッケージ内部の機器等に悪影響を及ぼす。このため、給気ファンによりパッケージの外部から内部に空気を取入れ、パッケージ内の換気給気を行ってパッケージ内部の温度上昇を防ぐようにしている。この場合、パッケージ内部の換気排気を行うために、ダクトやサイレンサなどの排気設備を装備すると、排気抵抗が増加するので、排気ファンが必要となる。
【０００４】
従来、この種のパッケージ単独の運転に必要な給気ファンとは別に、ダクトなどの換気排気装置のために排気ファンを必要とするガスタービン装置に備えられている排気ファンは、一般に外部のＡＣ電源から動力を得て回転する電動機でロータを駆動するようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来例のように、排水機場等におけるポンプ駆動用ガスタービン装置のパッケージ内の換気排気を行う排気ファンのロータを、外部のＡＣ電源による電動機で駆動すると、排水機場が停電となった場合に、排気ファン駆動用電動機への電源の供給が断たれ、パッケージ内部の換気排気ができなくなる。そして、この状態が続くと、パッケージ内部の冷却が十分に行われず、ガスタービンの運転を継続できなくなるといった問題があった。
【０００６】
本発明は上記に鑑みて為されたもので、外部電源を使用することなく、パッケージ内部の換気排気を行う排気ファンを、油圧を用いて自己完結的に駆動できるようにしたガスタービン装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、防音エンクロージャの内部にガスタービンと減速機とを収納してパッケージ化したガスタービン装置において、油圧ポンプと、該油圧ポンプにより圧送される油圧によって駆動される油圧モータを有し、前記パッケージ内部の換気排気を行う排気ファンを備えたことを特徴とするガスタービン装置である。
【０００８】
このように、油圧ポンプと、該油圧ポンプにより圧送される油圧によって駆動される油圧モータを有し、前記パッケージ内部の換気排気を行う排気ファンを備えることで、ガスタービンの運転に伴って排気ファンを自己完結的に駆動することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記油圧モータに作動油を供給する供給ラインと、前記油圧モータから作動油を排出する排出ラインとをバイパスラインで繋ぎ、このバイパスラインに油圧モータの下流側の作動油を上流側に戻す逆止弁を設けたことを特徴とする請求項１記載のガスタービン装置である。
【００１０】
ガスタービンを停止させる際、油圧ポンプが排気ファンのロータよりも先に停止すると、油圧モータへ作動油の供給がない状態となって、排気ファンのロータが慣性により回転を続けて油圧モータを回転させ、油圧モータ上流側の圧力が低くなって、油圧モータにキャビテーションが発生することがあるが、油圧モータの上流側の圧力が下流側の圧力よりも低くなった場合に、逆止弁を介して、油圧モータ下流側の作動油を上流側に戻すことで、油圧モータにキャビテーションが発生することを防止することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、パッケージ内部の換気排気を行う排気ファンを、外部電源を使用することなく、油圧を用いて自己完結的に駆動することができるので、外部電源なしでガスタービン装置を運転することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態のガスタービン装置の全体構成を示すもので、これは、ガスタービン装置を排水機場におけるポンプ駆動用として使用した例を示す。このポンプ駆動用ガスタービン装置は、周囲を覆って周辺の騒音を低減する防音エンクロージャ１０の内部に、パッケージベース１２に取付けたガスタービン１４と減速機１６とを収納してパッケージ化したものである。そして、ガスタービン１４の運転に伴って発生する出力は、減速機１６で回転速度が調節されて出力軸１８から外部に出力されるようになっている。
【００１３】
パッケージの内部には、外部から空気を取入れてパッケージ内部の換気給気を行う給気ファン２０が一体に組み込まれている。この給気ファン２０は、ロータ２４と該ロータ２４を回転させる油圧モータ２２とを有している。また、パッケージの外部には、パッケージ内部の換気排気を行う排気ファン２６が取付けられている。この排気ファン２６は、ロータ３０と該ロータ３０を回転させる油圧モータ２８とを有している。減速機１６には、給気ファン２０の油圧モータ２２及び排気ファン２６の油圧モータ２８を駆動するための油圧ポンプ３２が取付けられている。この油圧ポンプ３２は、ガスタービン１４の運転に伴って作動する減速機１６から動力を得て回転し、減速機１６の油タンク４０内の油４２（図２参照）を圧送し、この圧送された油圧によって、給気ファン２０の油圧モータ２２及び排気ファン２６の油圧モータ２８が回転駆動するようになっている。
【００１４】
図２は、排気ファン２６を駆動するための油圧回路の概略図を示す。図２に示すように、パッケージ内に収納された減速機１６を構成する１つの歯車３６に、油圧ポンプ３２を駆動する歯車３８が噛み合わされ、これによって、減速機１６の作動に伴って油圧ポンプ３２が回転するようになっている。つまり、ガスタービン１４の出力の一部を用いて油圧ポンプ３２が駆動される。
【００１５】
この油圧ポンプ３２の吸込口には、減速機１６の底部の油４２を溜める油タンク４０から延びる吸込み管４４が接続され、油圧ポンプ３２の吐出口は、油圧モータ２８に作動油を供給する供給ライン４６に接続されている。また、油圧モータ２８から作動油を排出する排出ライン４８は、減速機１６に接続されている。これにより、ガスタービン１４の運転に伴う減速機１６の作動によって、油圧ポンプ３２が駆動し、この油圧ポンプ３２の駆動に伴って、減速機１６の油タンク４０内の油が排気ファン２６の油圧モータ２８に順次供給される。すると、油圧モータ２８が回転してロータ３０が回転し、このロータ３０の回転によって、パッケージの内部の換気排気を行い、この油圧モータ２８の回転に使用された油は、油タンク４０に戻るようになっている。
【００１６】
なお、給気ファン２０も同様に、ガスタービン１４の運転に伴う減速機１６の作動によって、油圧ポンプ３２が駆動し、この油圧ポンプ３２の駆動に伴って、減速機１６の油タンク４０内の油が給気ファン２０の油圧モータ２２に順次供給されて油圧モータ２２が回転してロータ２４が回転し、このロータ２４の回転によって、パッケージ内への空気の換気給気を行い、この油圧モータ２２の回転に使用された油は、油タンク４０に戻るようになっている。
【００１７】
更に、供給ライン４６と排出ライン４８とは、バイパスライン５０で繋がれ、このバイパスライン５０に、油圧モータ２８の下流側の作動油を上流側に戻す逆止弁５２が設けられている。これにより、油圧モータ２８の上流側の圧力が下流側の圧力よりも低くなった場合に、逆止弁５２を介して、油圧モータ２８の下流側の作動油を上流側に戻すことで、油圧モータ２８にキャビテーションが発生することを防止することができる。すなわち、ガスタービン装置の通常運転の際には、油圧モータ２８の上流側の圧力の方が下流側の圧力よりも高いため、逆止弁５２は閉止している。しかし、ガスタービン装置を停止させる際に、油圧ポンプ３２を駆動する減速機１６がロータ３０よりも先に停止すると、油圧モータ２８へ作動油の供給がない状態で排気ファン２６のロータ３０は慣性により回転を続け、油圧モータ２８がポンプのように動く。このような場合に、油圧モータ２８の上流側の作動油の圧力が下流側よりも低くなるため、逆止弁５２を開き、油圧モータ２８の下流側の作動油を油圧モータ２８の上流側に戻すことにより、油圧モータ２８がキャビテーションを発生するのを防ぐことができる。
【００１８】
このガスタービン装置によれば、ガスタービン１４の運転に伴って、外部電源を使用することなく、給気ファン２０の油圧モータ２２のみならず、排気ファン２６の油圧モータ２８を自己完結的に回転駆動することができる。これによって、排水機場が停電となった場合にも、パッケージ内部の換気給気及び換気排気を安定して行い、パッケージ内部の冷却を十分に行って、ガスタービンの運転を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態のガスタービン装置の全体構成を示す図である。
【図２】同じく、排気ファンを駆動するための油圧回路の概略を示す図である。
【符号の説明】
【００２０】
１０  防音エンクロージャ
１２  パッケージベース
１４  ガスタービン
１６  減速機
２０  給気ファン
２４  ロータ
２６  排気ファン
２８  油圧モータ
３０  ロータ
３２  油圧ポンプ
３６  歯車
３８  歯車
４０  油タンク
４２  油
４６  供給ライン
４８  排出ライン
５０  バイパスライン
５２  逆止弁
【図１】
2005299681.tif 000003
【図２】
2005299681.tif 000004